高一物理匀变速直线运动的位移
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高一物理之匀变速直线运动位移与时间、速度的关系课程目标一、学习目标:1.掌握用v—t图象描述位移的方法;2. 掌握并运用匀变速直线运动的位移与时间、位移与速度的关系;3.通过对微分思想的理解,明确“面积”与位移的关系;熟悉位移公式在不同形式中的应用。
二、重点、难点:重点:位移与时间的推导关系,位移与速度的推导关系x=v0t+at2/2、v2 -v02=2ax。
难点:1. 对公式中各物理量的理解与准确应用。
2. 速度—时间图象中的面积表示位移。
三、考点分析:知识梳理一、物理思维方法归纳总结◆“无限逼近”的思维方法——极限思想:如果△t的值非常小,那么所有小矩形的面积之和就能非常准确地代表物体发生的位移。
◆先微分再求总和的方法——微元法:如果Δt的值极小,那么所有小矩形的面积之和刚好等于v-t图象下面的面积。
◆逆向转换,即逆着物体原来的运动过程考虑,如火车进站刹车滑行,逆着车行方向考虑时就把火车原来的一个匀减速运动转化为一个初速为零的匀加速运动。
◆利用时间等分、位移等分的比例关系,对物体运动的时间和位移进行合理的分割。
应用匀变速直线运动及初速度为零的匀变速直线运动的特殊关系,是研究匀变速直线运动的重要方法,比用常规方法简捷得多。
二、知识点总结1. 匀变速直线运动三公式的讨论 在解题过程中选用公式的基本方法为:(1)如果题目中无位移x ,也不需要求位移,一般选用速度公式at v v 0t +=; (2)如果题中无末速度v ,也不需要求末速度,一般选用位移公式;(3)如果题中无运动时间t ,也不需要求运动时间,一般选用推导公式v 2-v 02=2ax 。
注:①对以上公式中的加速度a ,有:当物体做加速运动时,a 为正;当物体做减速运动时,a 为负。
②如果物体做初速度为零的匀加速运动,那以上公式中的v 0=0。
③匀变速运动的各公式均是矢量式,式中x ,v 0 ,a 要选取统一的正方向,还要注意各量的符号。
匀变速直线运动的位移与时间的关系【学习目标】物理观念(1)知道匀速直线运动的位移x =vt对应着图像中的矩形面积(2)掌握匀变速直线运动的位移与时间关系的公式,及其简单应用(3)掌握匀变速直线运动的位移与速度关系的公式,及其简单应用科学思维(1)提升运用数学知识——函数图像的能力(2)提升运用已知结论正确类比推理的能力科学探究探究位移与时间,速度与位移的关系科学态度与责任提升应用物理知识解决实际问题的能力【学习重难点】1.探究位移与时间,速度与位移的关系2.提升运用数学知识——函数图像的能力3.提升运用已知结论正确类比推理的能力【学习过程】一、知识纲要导引二、基础导学(一)匀变速直线运动的位移(自学教材“匀变速直线运动的位移”部分)1.匀速直线运动的位移:(1)位移公式:x=vt.(2)vt图像:①如图所示,匀速直线运动的vt图像是一条平行于时间轴的直线.②图线与对应的时间轴所围成的矩形面积(图中阴影部分)在数值上等于物体在这段时间内的位移.2.匀变速直线运动的位移(1)vt图像初速度为v0,加速度为a的匀变速直线运动的v t图像如图所示.(2)匀变速直线运动的位移vt图像中着色部分的梯形面积表示匀变速直线运动物体的位移.(3)位移与时间的关系式x=v0t+12at2(4)公式的特殊形式:当v0=0时,x=12at2(由静止开始的匀加速直线运动).(二)速度与位移的关系(自学教材的“速度与位移的关系”部分)1.关系式的推导:2.速度与位移的关系式v2-v20=2ax(1)适用范围:仅适用于匀变速直线运动.(2)各物理量的含义.(3)特点:不涉及时间t.三、思考判断(1)匀速直线运动物体的运动轨迹就是它的xt图像.()(2)位移公式x=v0t+12at2仅适用于匀加速直线运动.()(3)初速度越大,时间越长,匀变速直线运动物体的位移一定越大.()(4)匀变速直线运动的位移与初速度、加速度、时间三个因素有关.()(5)公式v2-v20=2ax适用于所有的直线运动.()(6)做匀加速直线运动的物体,位移越大,物体的末速度一定越大.()(7)确定公式v2-v20=2ax中的四个物理量的数值时,选取的参考系应该是统一的.()四、达标检测单项选择题:1.如图所示,一辆正以8m/s的速度沿直线行驶的汽车,突然以1m/s2的加速度加速行驶,则汽车加速行驶18m时的速度为()A.8m/s B.12m/s C.10m/s D.14m/s2.质点沿直线运动,其位移—时间图像如图所示,关于质点的运动,下列说法中正确的是()A.2s末质点的位移为零,前2s内位移为“-”,后2s内位移为“+”,所以2s末质点改变了运动方向B.2s末质点的位移为零,该时刻质点的速度为零C.质点做匀速直线运动,速度大小为0.1m/s,方向与规定的正方向相反D.质点在4s时间内的位移大小为0.4m,位移的方向与规定的正方向相同3.质点A、B均做匀变速直线运动,它们的运动规律分别是x A=2t-5t2和x B=5t-3t2(位移x A 和x B的单位是m,时间t的单位是s),由这两个关系可知()A.质点A的加速度a A=-5m/s2 B.质点B的初速度v B0=-5m/sC.质点A的加速度a A=-10m/s2 D.质点B的初速度v B0=3m/s4:如图为一质点做直线运动的vt图像,下列说法正确的是()A.在18~22s时间内,质点的位移为24mB.整个过程中,BC段的加速度最大C.BC段表示质点通过的位移大小为34mD.整个过程中,E点所表示的状态离出发点最远5:某航母跑道长200m.飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2,起飞需要的最低速度为50m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为()A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.20m/s多项选择题:6.(多选)如图为AK47突击步枪,该枪枪管长度约为400mm,子弹在枪口的速度约为700m/s,若将子弹在枪管中的运动看做匀加速直线运动,下列说法正确的是()A.子弹在枪管中的加速度约为6.125×105m/s2 B.子弹在枪管中的加速度约为6.125×104m/s2C.子弹在枪管中的运动时间约为1.14×10-3s D.子弹在枪管中的运动时间约为0.114s7:(多选)若一质点从t=0时刻开始由原点出发沿直线运动,其速度-时间图像如图所示,则该质点()A.t=1s时离原点最远B.t=2s时离原点最远C.t=3s时回到原点D.t=4s时回到原点8. (多选)做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a,初速度大小为v0,经过时间t速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小可表示为()A .v 0t +12at 2B .v 0tC .v 0t -12at 2 D.12at 2 9.(v 2-v 20=2ax 的理解)(多选)关于关系式v 2-v 20=2ax ,下列说法正确的是( )A .此关系式对非匀变速直线运动也适用B .x 、v 0、a 都是矢量,应用时必须选取统一的正方向C .不管是加速运动还是减速运动,a 都取正值D .v 0和v 是初、末时刻的速度,x 是这段时间内的位移。